研究目的
在CdTe/PbTe异质结中利用二维电子气（2DEG）研制超高速室温工作中红外光电探测器。
研究成果
基于CdTe/PbTe异质结中二维电子气（2DEG）制备的高性能室温工作中红外光电探测器展现出极快的响应速度（低于50纳秒），并具有高响应度与探测率。该异质结光电探测器的工作模型可推广至其他半导体异质结构。
研究不足
SR570放大器的响应时间限制为0.1微秒，这可能会影响2DEG探测器测量响应时间的准确性。研究表明，在2DEG光电探测器中甚至预期会有更短的上升和衰减时间。
1：实验设计与方法选择：
采用分子束外延技术生长HJ结构。先在BaF2衬底上生长1微米厚的PbTe薄膜，再沉积80纳米厚的CdTe薄膜。光电探测器通过微纳加工技术制备。
2：样品选择与数据来源：
CdTe/PbTe异质结未经刻意掺杂。界面质量通过球差校正扫描透射电子显微镜(AC-STEM)进行研究。
3：实验设备与材料清单：
用于异质结生长的分子束外延系统、器件制备的微纳加工技术、SR570和DHPCA-100放大器（用于脉冲响应测量）、数字示波器(TBS 1052B)、以及用于脉冲光响应测量的飞秒脉冲Yb:KGW激光器。
4：实验流程与操作步骤：
使用光栅单色仪、硅碳棒光源和锁相放大器测量光响应光谱与脉冲响应。通过不同波长的飞秒激光束测量时间分辨的脉冲光响应。
5：数据分析方法：
根据光响应光谱和脉冲响应计算响应度和探测率。利用特定公式计算噪声等效功率(NEP)和探测率(D*)。
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Yb:KGW laser
ORPHEUS-ONE
Light Conversion Ltd.
Femtosecond-pulse laser used to produce laser beams for impulse photoresponse measurements.
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Optical Parametric Amplifier
ORPHEUS-ONE
Light Conversion Ltd.
Used to produce laser beams with different wavelengths for impulse photoresponse measurements.
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Non-degenerate Optical Parametric Amplifier
ORPHEUS-N
Light Conversion Ltd.
Used to produce laser beams with different wavelengths for impulse photoresponse measurements.
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SR570
SR570
Stanford Research Systems
Low-noise current amplifier used in photoresponse measurements.
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TBS 1052B
TBS 1052B
Tektronix
Digital oscilloscope used to display signals from the amplifiers.
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DHPCA-100
DHPCA-100
Femto
High-speed amplifier used in impulse response measurements.
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